(57)【要約】【課題】送出された変調信号を正確に復調し、信頼性と伝送効率の両方を実現する。【解決手段】ダウンコンバータ２はアンテナ１が受信したパケット信号をベースバンド信号又は低周波数信号に変換し、同期部３はパケット信号の到来タイミングを検出し、データ部抽出部４はデータ変調信号を抽出し、伝送路推定手段１０は伝送路推定用シーケンスから伝送路特性を推定し、データ復調部５はデータ変調信号を伝送路特性を基に復調し出力し、シーケンス抽出部１１は伝送路推定用シーケンスを抽出し、蓄積部１２は受信した複数のパケット信号が持つ伝送路推定用シーケンスの内、少なくとも１つを蓄積し、最新のパケット信号が持つ伝送路推定用シーケンスとともに出力し、平均部１３はこれらの伝送路推定用シーケンスを時間成分毎に平均し、畳み込み演算部１４は基準信号発生部１５が発生する基準信号と平均部１３が出力する平均値との畳み込みを演算する。【選択図】図１
2006352821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送路推定用シーケンスとデータ変調信号とを含むパケット信号を受信し、
前記受信したパケット信号が含む伝送路推定用シーケンスを基に伝送路特性を推定する伝送路推定手段と、
前記受信したパケット信号が含むデータ変調信号を前記伝送路特性に基づいて復調するデータ復調手段とを含む無線受信装置であって、
前記伝送路推定手段は
受信した複数のパケット信号に対応する前記伝送路推定用シーケンス又は前記伝送路推定用シーケンスに所定の処理を施した複数のシーケンス信号を蓄積して平均するシーケンス信号蓄積平均手段を含み、
前記シーケンス信号蓄積平均手段の出力をそのまま又は所定の処理を施した後に前記データ復調手段に供給する無線受信装置。
【請求項２】
前記シーケンス信号蓄積平均手段は、時間系列のシーケンス信号を入力し、時間成分ごとに前記複数のシーケンス信号を平均する請求項１記載の無線受信装置。
【請求項３】
前記シーケンス信号蓄積平均手段は、周波数系列のシーケンス信号を入力し、周波数成分ごとに前記複数のシーケンス信号を平均する請求項１記載の無線受信装置。
【請求項４】
前記シーケンス信号蓄積平均手段は、前記複数のシーケンス信号間の共分散値に基づいて重みを求め、前記重みに基づいて前記複数のシーケンス信号を重み付け平均する請求項１記載の無線受信装置。
【請求項５】
前記シーケンス信号蓄積平均手段は、前記データ復調手段が復調しようとするデータ変調信号に対応するパケット信号より時間的に後のパケット信号が含む伝送路推定用シーケンスを含めて平均する請求項１記載の無線受信装置。
【請求項６】
前記シーケンス信号蓄積平均手段は、前記データ復調手段が復調しようとするデータ変調信号に対応するパケット信号と所定の時間以内にあるパケット信号が含む伝送路推定用シーケンスのみを平均する請求項１記載の無線受信装置。
【請求項７】
前記シーケンス信号蓄積平均手段は、
前記蓄積された複数のシーケンス信号のうち一つのシーケンス信号と別の一つのシーケンス信号との間の位相差の周波数に対する変化量を推定する位相差変化推定手段と、
前記位相差変化推定手段で推定された変化量に基づき前記複数のシーケンス信号の位相を補正する位相差変化補正手段とを含み、
前記位相差変化補正手段で補正された前記複数のシーケンス信号を平均する請求項３に記載の無線受信装置。
【請求項８】
前記位相差変化推定手段は、一つのシーケンス信号と別の一つのシーケンス信号との間の位相差を周波数に対して直線補間して前記変化量を推定する請求項７記載の無線受信装置。
【請求項９】
伝送路推定用シーケンスとデータ変調信号とを含むパケット信号を受信し、前記受信したパケット信号が含む伝送路推定用シーケンスを基に伝送路特性を推定する伝送路特性推定処理を施し、前記受信したパケット信号が含むデータ変調信号を前記伝送路特性に基づいて復調する復調処理を施す無線受信方法であって、
前記伝送路特性推定処理は
受信した複数のパケット信号に対応する前記伝送路推定用シーケンス又は前記伝送路推定用シーケンスに所定の処理を施した複数のシーケンス信号を蓄積して平均するシーケンス信号蓄積平均処理を施し、
前記平均処理の結果をそのまま又は所定の処理を施した後に前記復調処理を施す無線受信方法。
【請求項１０】
前記シーケンス信号蓄積平均処理は、時間系列のシーケンス信号を入力し、時間成分ごとに前記複数のシーケンス信号を平均する請求項９記載の無線受信方法。
【請求項１１】
前記シーケンス信号蓄積平均処理は、周波数系列のシーケンス信号を入力し、周波数成分ごとに前記複数のシーケンス信号を平均する請求項９記載の無線受信方法。
【請求項１２】
前記シーケンス信号蓄積平均処理は、前記複数のシーケンス信号間の共分散値に基づいて重みを求め、前記重みに基づいて前記複数のシーケンス信号を重み付け平均する請求項９記載の無線受信方法。
【請求項１３】
前記シーケンス信号蓄積平均処理は、前記復調処理が復調しようとするデータ変調信号に対応するパケット信号より時間的に後のパケット信号が含む伝送路推定用シーケンスを含めて平均する請求項９記載の無線受信方法。
【請求項１４】
前記シーケンス信号蓄積平均処理は、前記復調処理が復調しようとするデータ変調信号に対応するパケット信号と所定の時間以内にあるパケット信号が含む伝送路推定用シーケンスのみを平均する請求項９記載の無線受信方法。
【請求項１５】
前記シーケンス信号蓄積平均処理は、
前記蓄積された複数のシーケンス信号のうち一つのシーケンス信号と別の一つのシーケンス信号との間の位相差の周波数に対する変化量を推定する位相差変化推定処理と、
前記位相差変化推定処理で推定された変化量に基づき前記複数のシーケンス信号の位相を補正する位相差変化補正処理とを含み、
前記位相差変化補正処理で補正された前記複数のシーケンス信号を平均する請求項１１に記載の無線受信方法。
【請求項１６】
前記位相差変化推定処理は、一つのシーケンス信号と別の一つのシーケンス信号との間の位相差を周波数に対して直線補間して前記変化量を推定する請求項１５記載の無線受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は伝送路推定用シーケンスを含むパケット信号を受信する無線受信装置および無線受信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に無線通信において、伝送すべきデータは無線送信装置において変調信号に変換され、伝送路を経由して無線受信装置に到達し、無線受信装置はその変調信号を復調して送信されたデータを復元する。しばしば、熱雑音や他の無線送信装置からの干渉により復調動作が乱され、復元されたデータが誤ることがある。信頼性の高い無線通信を実現するには、雑音や干渉がある場合にも復調動作の乱れを少なくする必要がある。
【０００３】
従来の無線受信装置としては、正しく復元できなかったデータを無線送信装置から再送してもらい受信する場合に、過去に受信した変調信号を利用して復元されたデータの誤りを減らしているものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
具体的には、パケット信号を受信復調して多値デジタル化状態の軟判定値とし、パケット信号が再送されたものである場合に、そのパケット信号に先立って一時蓄積されている過去の軟判定値のうち少なくとも１つと加算平均し、加算平均の結果を軟判定復号器で誤り訂正していた。加算平均により軟判定値の信号電力対雑音電力比が改善され、再送データの誤りが低減されるという効果を有していた。
【特許文献１】特許第２６５４０４２号公報（第２頁、図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら前記従来の構成は、データを再送する場合のような同じ変調信号を受信する場合にしか適用できなかった。つまり信頼性の高い無線通信を実現するために同じデータを複数回伝送することが前提となっており、伝送効率が低くなってしまうという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、データを再送する場合以外でも無線送信装置から送出された変調信号を正確に復調し、信頼性と伝送効率の両方を実現する無線受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明の無線受信装置は、伝送路推定用シーケンスとデータ変調信号とを含むパケット信号を受信し、前記受信したパケット信号が含む伝送路推定用シーケンスを基に伝送路特性を推定する伝送路推定手段と、前記受信したパケット信号が含むデータ変調信号を前記伝送路特性に基づいて復調するデータ復調手段とを含む無線受信装置であって、前記伝送路推定手段は、受信した複数のパケット信号に対応する前記伝送路推定用シーケンス又は前記伝送路推定用シーケンスに所定の処理を施した複数のシーケンス信号を蓄積して平均するシーケンス信号蓄積平均手段を含み、前記シーケンス信号蓄積平均手段の出力をそのまま又は所定の処理を施した後に前記データ復調手段に供給することを特徴とする。
【０００８】
本構成によって、受信した複数のパケット信号に対応する複数の伝送路推定用シーケンスから推定した伝送路特性を等価的に平均し、推定した伝送路特性に含まれる雑音や干渉を減少させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の無線通信装置によれば、伝送路特性が正確に推定できることにより、推定した伝送路特性に基づいて復調したデータの誤りを低減させることができる。また、伝送路の推定にはデータ変調信号は不要でありデータ変調信号を同じものにする必要がないので、同じデータを複数回伝送する必要がなく伝送効率を高く保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における無線受信装置のブロック図である。
【００１２】
この無線受信装置の構成を説明する。
【００１３】
無線受信装置はアンテナ１と、アンテナ１に接続されたダウンコンバータ２と、ダウンコンバータの出力を入力する同期部３と、ダウンコンバータ２の出力と同期部３の出力とを入力する伝送路推定手段１０と、ダウンコンバータ２の出力と同期部３の出力とを入力するデータ部抽出部４と、データ部抽出部４の出力と伝送路推定手段１０が出力する伝送路推定値とを入力してデータを出力するデータ復調部５とを備える。
【００１４】
伝送路推定手段１０は、ダウンコンバータ２の出力と同期部３の出力とを入力するシーケンス抽出部１１と、シーケンス抽出部１１の出力を入力する蓄積部１２と、蓄積部１２の複数の出力を入力する平均部１３と、基準信号発生部１５と、平均部１３の出力と基準信号発生部１５の出力とを入力して伝送路推定値を出力する畳み込み演算部１４とを備える。蓄積部１２と平均部１３とがシーケンス信号蓄積平均手段を構成する。
【００１５】
無線受信装置の動作を説明する。
【００１６】
図２はこの無線受信装置が受信するパケット信号の説明図である。２０は複数のパケット信号を示し、それぞれのパケット信号は同期用プリアンブル２１と伝送路推定用シーケンス２２とデータ変調信号２３とを含む。同期用プリアンブル２１は通常すべてのパケットに共通のフォーマットをしているが、後述する同期部の動作が正常に行われるならフォーマットが異なっていてもよい。伝送路推定用シーケンス２２はすべてのパケットに共通のフォーマットをしている。データ変調信号２３はパケット毎に内容や長さが異なっていても同じでもよい。
【００１７】
図１に示す無線受信装置のアンテナ１は、無線伝送路を経た図２のパケット信号を順次受信する。ダウンコンバータ２は受信した信号を後続の処理に適したベースバンド信号あるいは低い周波数の信号に変換する。ダウンコンバータは信号の振幅を後続の処理に適した振幅に調整するために通常利得制御機能を有する。同期部３はダウンコンバータの出力信号から図２の２１に示す同期用プリアンブルを見出してパケット信号の到来タイミングを検出する。データ部抽出部４はダウンコンバータ２の出力と同期部３が出力するタイミングを基に図２の２３に示すデータ変調信号を抽出する。伝送路推定手段１０はダウンコンバータ２の出力と同期部３が出力するタイミングを基に図２の２２に示す伝送路推定用シーケンスから無線伝送路の伝送路特性を推定する。データ復調部５はデータ部抽出部４が出力したデータ変調信号を伝送路推定手段１０が出力した伝送路特性を基に復調してデータを復調して出力する。データ復調部５は例えば、データ変調信号に対して伝送路特性の逆特性を畳み込むことにより送信側の変調に用いた値を復元し、その復元した値を判定することによりデータを復元する。
【００１８】
伝送路推定手段１０の動作を説明する。
【００１９】
シーケンス抽出部１１はダウンコンバータ２の出力と同期部３が出力するタイミングを基に図２の２２に示す伝送路推定用シーケンスを抽出する。蓄積部１２は受信した複数のパケットが持つ伝送路推定用シーケンスのうち、少なくとも１つを蓄積し、最新のパケットが持つ伝送路推定用シーケンスとともに２つ以上の伝送路推定用シーケンスを出力する。平均部１３はこれらの２つ以上の伝送路推定用シーケンスを時間成分ごとに平均する。畳み込み演算部１４は基準信号発生部１５が発生する基準信号と平均部１３が出力する伝送路推定用シーケンスの平均値との畳み込みを演算する。基準信号は一般に、送信側が送出した伝送路推定用シーケンスと畳み込むことによりほぼインパルス応答になるような時系列信号としておく。これにより、伝送路を経た伝送路推定用シーケンスと基準信号との畳み込みを演算することにより時系列の伝送路特性が推定できる。
【００２０】
平均部１３の動作を詳しく説明する。
【００２１】
伝送路を経て雑音や干渉の影響を受けた伝送路推定用シーケンスのうち、最新である第ｋ番目に受信したものをｒｋとする。ｒｋは時間成分を持つ行ベクトルである。平均部１３には最新と過去とを合わせてＬ個の伝送路推定用シーケンスが入力されるとする。これらの伝送路推定用シーケンスを表す行ベクトルｒｋ−Ｌ＋１、ｒｋ−Ｌ＋２、・・、ｒｋを縦に並べた行列をＲと表記する。Ｒは次に示す行列となる。
【００２２】
Ｒ  ＝  ａ  ｓ  ＋  ｄｉａｇ（ａ）  Ｎ          （式１）
ここで、ａは長さＬの列ベクトル、ｓは雑音や干渉が無い場合に伝送路を経て受信される伝送路推定用シーケンスの理想値を表す行ベクトル、Ｎは雑音や干渉を表す行列であり、伝送路推定用シーケンスと同じ長さの行ベクトルが縦にＬ個並んだものであり、ｄｉａｇ（ａ）はベクトルａの要素を対角成分にもつ対角行列を表す。
【００２３】
平均部１３は上記Ｒから上記ｓの期待値ｖを次式により求める。
【００２４】
ｖ  ＝  ｗ  Ｒ                                  （式２）
ｗは重み付け係数を表し、長さＬの行ベクトルである。
【００２５】
無線伝送の送信装置側と受信装置側との間に周波数ずれがなく、ダウンコンバータにおける利得制御がどのパケット信号に対しても同じように行われた場合は、ａは１が縦にＬ個並んだ列ベクトルになる。この場合は上記ｗの要素をすべて１／Ｌとすることにより相対的に雑音や干渉の振幅が１／Ｌの平方根倍に低減される。
【００２６】
通常は無線伝送の送信装置側と受信装置側との間には周波数ずれがあり、ダウンコンバータにおける利得制御はパケット信号ごとに若干異なるので、ａの要素は周波数ずれによる位相ずれと利得制御による振幅ずれを表す、互いに異なった複素数になる。ａの要素は各パケット信号間の位相や振幅比を表す相対値であり、ａの要素のうち現在復調しようとしている最新のパケット信号に対応する最後の要素を値１として一般性を失わない。この場合は上記ｗを次式のように複数の伝送路推定用シーケンスの共分散値に基づいて設定する。
【００２７】
ｗ  ＝  ［Ｑｋ／Ｑｋ−Ｌ＋１  ・・  Ｑｋ／Ｑｋ−１  １］／Ｌ    （式３）
ただし、Ｑｉはｒｉとｒｋとの共分散値すなわちｒｉとｒｋの複素共役との要素ごとの積の平均値である。
【００２８】
（式３）によりｗを求めた場合の雑音や干渉の低減効果の一例を試算する。
【００２９】
周波数ずれによる位相ずれと利得制御による振幅ずれを表すａと、伝送路を経て受信される伝送路推定用シーケンスの理想値ｓとが既知であると仮定すると、ｗの理想値は次式のようになる。
【００３０】
ｗ＝ｓｓＨａＨ（ａｓｓＨａＨ＋ｄｉａｇ（ａ）Ｅ［ＮＮ］Ｈｄｉａｇ（ａＨ））−１    （式４）
ただし、Ｈは共役転置を、−１は逆行列を、Ｅ［］は期待値を表す。
【００３１】
伝送路推定用シーケンスの長さ（要素数）を５０、Ｌを３とした例で数値シミュレーションを実施してみると、理想的な（式４）によるｗを用いて平均した場合に雑音や干渉の振幅が約０．５７倍に対して、実現可能な（式３）によるｗを用いて平均した場合に雑音や干渉の振幅が約０．６０倍となった。理想に近い効果が確認できる。
【００３２】
（式３）は伝送路推定用シーケンスごとに重要度を導入して次の（式５）のように変形してもよい。
【００３３】
ｗ  ＝  ［ｖｋ−Ｌ＋１Ｑｋ／Ｑｋ−Ｌ＋１  ・・  ｖｋ−１Ｑｋ／Ｑｋ−１  １］／
（ｖｋ−Ｌ＋１  ＋  ・・  ＋  ｖｋ−１  ＋  １）  （式５）
ここでｖｋ−Ｌ＋１〜ｖｋ−１は重要度であり、例えば最新のパケットに時間的に近いものに対して重要度を大きくし、時間的に遠いものに対して重要度を小さくする。
【００３４】
以上のように、蓄積平均手段により伝送路推定用シーケンスの測定に対する雑音や干渉の影響を低減することができ、その伝送路推定用シーケンスを用いることにより正確な伝送路特性を得ることができ、その伝送路特性に基づくデータ復調の誤りを減らすことができる。また、伝送路推定用シーケンスに係わる構成や動作はデータ変調信号に影響されないため同じデータを繰り返して伝送する必要が無く、伝送効率を高く保つことができる。
【００３５】
なお、本実施の形態では伝送路推定手段１０の最前部にシーケンス抽出部を設けていたが、この動作は同期部が出力するタイミングに応じてパケット信号の一部を読み出すだけなので、蓄積部に含めることができる。また、蓄積平均手段（蓄積部と平均部）は畳み込み演算部の前に位置していたが、両者とも基本的には線形演算なので順序を入れ替えて蓄積平均手段を最後部に位置させてもよい。
【００３６】
また、本実施の形態の蓄積平均手段は、Ｌ個の伝送路推定用シーケンスの平均を求める場合にはＬ個の伝送路推定用シーケンスを蓄積して出力する蓄積部１２を備えていたが、過去の平均値一つを蓄積して出力する蓄積部とする変形も可能である。この蓄積平均手段を図９に示す。シーケンス抽出部から供給された伝送路推定用シーケンスは、蓄積部１２が出力する過去の平均値とともに平均部１３に入力され、平均部１３は新しい平均値を出力する。新しい平均値は畳み込み演算部に供給されるとともに再び蓄積部１２に入力される。一つの伝送路推定用シーケンスが蓄積部１２と平均部１３とに繰り返し入力されることにより等価的に複数の伝送路推定用シーケンスの平均値が求められる。
【００３７】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における無線受信装置のブロック図である。この無線受信装置はＯＦＤＭやウェーブレットなどのマルチキャリア変調信号に対応しており、周波数領域において伝送路推定やデータ復調を行うものである。
【００３８】
図３において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００３９】
図３の無線受信装置は実施の形態１（図１）の無線受信装置において、ダウンコンバータ２とデータ部抽出部４ならびに伝送路推定手段１０との間に時間周波数変換部６を設けている。時間周波数変換部６は例えばＯＦＤＭ変調の場合にはフーリエ変換、ウェーブレット変調の場合にはフィルタバンクであり、同期部が出力するタイミングに基づいて、パケット信号が有する所定のブロックごとにパケット信号を時間領域信号から周波数領域信号に変換する。
【００４０】
データ部抽出部４とデータ復調部５と伝送路推定手段１０との構成と動作は基本的には実施の形態１の場合と同じであるが、扱う信号が実施の形態１の場合には時系列であったのが実施の形態１の場合には周波数系列になる。
【００４１】
データ復調部５は例えば、データ変調信号に対して伝送路特性の逆数を乗算することにより送信側の変調に用いた値を復元し、その復元した値を判定することによりデータを復元する。
【００４２】
伝送路特性推定手段１０については、シーケンス抽出部１１と蓄積部１２と平均部１３との構成と動作は実施の形態１の場合と同様である。乗算部１６は基準信号発生部１５が発生する基準信号と平均部１３が出力する伝送路推定用シーケンスの平均値との乗算結果を求める。基準信号は一般に、送信側が送出した伝送路推定用シーケンス（周波数系列として表記）と乗算することにより１なるような周波数系列信号としておく。これにより、伝送路を経た伝送路推定用シーケンスと基準信号とを乗算することにより周波数系列の伝送路特性が推定できる。
【００４３】
実施の形態１と同様に、蓄積平均手段により伝送路推定用シーケンスの測定に対する雑音や干渉の影響を低減することができ、その伝送路推定用シーケンスを用いることにより正確な伝送路特性を得ることができ、その伝送路特性に基づくデータ復調の誤りを減らすことができる。また、伝送路推定用シーケンスに係わる構成や動作はデータ変調信号に影響されないため同じデータを繰り返して伝送する必要が無く、伝送効率を高く保つことができる。
【００４４】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３における無線受信装置のブロック図である。
【００４５】
図４において、図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００４６】
図４の無線受信装置は実施の形態２（図３）の無線受信装置において、データ部抽出部４とデータ復調部５との間に遅延部７を設けている。
【００４７】
遅延部７はデータ部抽出部４が抽出したデータ変調信号を１パケット分以上遅延させる。データ復調部５は遅延したデータ変調信号を復調してデータを出力する。
【００４８】
すなわち、実施の形態２では復調しようとしているパケット信号以前のパケット信号に含まれる伝送路推定用シーケンスを用いて伝送路を推定していたのに対し、実施の形態３では復調しようとしているパケット信号より時間的に後のパケット信号に含まれる伝送路推定用シーケンスも用いて伝送路を推定している。
【００４９】
伝送路が時間的に変化する場合には、実施の形態２のように過去のパケット信号のみを用いて平均により伝送路特性を推定した場合には、推定した伝送路特性と復調しようとしているパケット信号が経た伝送路特性との間にずれを生じやすい。実施の形態３では復調しようとしているパケット信号の時間的に前後のパケット信号を用いて平均により伝送路特性を推定できる。従って推定した伝送路特性と復調しようとしているパケット信号が経た伝送路特性との間にずれを生じにくい。よって、実施の形態２に比べてよりデータ復調の誤りを減らすことができる。
【００５０】
なお、遅延部７は図１のような時間系列の信号を扱う受信装置に挿入しても同様の効果を得る。
【００５１】
（実施の形態４）
図５は、本発明の実施の形態４における無線受信装置のブロック図である。
【００５２】
図５において、図４と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００５３】
図５の無線受信装置は実施の形態３（図４）の無線受信装置において、伝送路推定手段１０に時刻測定部１７と時刻記録部１８とを設けている。
【００５４】
時刻測定部１７は、同期部が出力するタイミングを使い、パケット信号が到来した時刻を測定する。時刻記録部１８は測定された時刻を記録し、蓄積部１２が出力する２つ以上の伝送路推定用シーケンスに対応させてこの時刻を平均部１３に出力する。平均部はデータ復調部が復調しようとするデータ変調信号に対応するパケット信号から見て所定の時間以内にあるパケット信号が含む伝送路推定用シーケンスのみを平均する。
【００５５】
伝送路が時間的に変化する場合には、実施の形態１〜３のようにパケット信号の到来時刻によらず平均により伝送路特性を推定した場合には、平均に用いたパケットの到来時刻が復調しようとしているパケット信号の到来時刻と大きく異なる場合に、伝送路特性の推定に誤差を生じやすい。実施の形態４では復調しようとしているパケット信号から時間的に離れたパケット信号を除外して平均により伝送路特性を推定できる。従って推定した伝送路特性と復調しようとしているパケット信号が経た伝送路特性との間にずれを生じにくい。よって、実施の形態１〜３に比べてよりデータ復調の誤りを減らすことができる。
【００５６】
なお、復調しようとするデータ変調信号に対応するパケット信号から見て所定の時間以内にあるパケット信号が含む伝送路推定用シーケンスのみを平均する際に、さらに時間の離れ方に応じて重みを小さくしながら平均してもよい。
【００５７】
（実施の形態５）
図６は、本発明の実施の形態５における無線受信装置のブロック図である。これは、実施の形態３と４を複数受信アンテナ構成に適用したものである。複数受信アンテナ受信機は例えば最大比合成ダイバーシチを行う受信機やｍｕｌｔｉ−ｉｎｐｕｔ  ｍｕｌｔｉ−ｏｕｔｐｕｔ（ＭＩＭＯ）用受信機がある。なお、実施の形態１と２も同様に複数受信アンテナ構成に適用できることは言うまでもない。
【００５８】
図６において、図４、５と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００５９】
図６の無線受信装置はアンテナ１が複数になったのに対応して、ダウンコンバータ２、時間周波数変換部６、データ部抽出部４、遅延部７、伝送路推定手段１０を複数備えている。一つずつの構成と動作は図４、５の場合と同じである。データ復調部５は複数の受信アンテナに対応した複数のデータ変調信号を、伝送路推定手段１０が推定した複数の伝送路特性を基に復調してデータを出力する。
【００６０】
実施の形態３、４と同様に、蓄積平均手段により伝送路推定用シーケンスの測定に対する雑音や干渉の影響を低減することができ、その伝送路推定用シーケンスを用いることにより正確な伝送路特性を得ることができ、その伝送路特性に基づくデータ復調の誤りを減らすことができる。また、伝送路推定用シーケンスに係わる構成や動作はデータ変調信号に影響されないため同じデータを繰り返して伝送する必要が無く、伝送効率を高く保つことができる。
【００６１】
（実施の形態６）
図７は、本発明の実施の形態６における無線受信装置のブロック図である。これは、実施の形態５の無線受信装置に干渉除去機能をもたせたものである。
【００６２】
図７において、図６と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００６３】
図７の無線受信装置は干渉測定部８を設けている。干渉測定部８は例えば希望する送信側からのパケット信号が到来していない期間を利用して、他の送信局からの干渉を測定する。具体的には例えば複数のアンテナで受けた干渉信号の間の相関を測定する。データ復調部５は複数の受信アンテナに対応した複数のデータ変調信号を、伝送路推定手段１０が推定した複数の伝送路特性と干渉測定部８が出力した干渉の測定結果とを基に復調してデータを出力する。
【００６４】
実施の形態５と同様に、蓄積平均手段により伝送路推定用シーケンスの測定に対する雑音や干渉の影響を低減することができ、その伝送路推定用シーケンスを用いることにより正確な伝送路特性を得ることができ、その伝送路特性に基づくデータ復調の誤りを減らすことができる。データ復調においてデータ変調信号に混入した干渉を除去する際に正確な伝送路特性を用いることができ、特に干渉が大きい場合にデータ復調の誤りを減らすことができる。また、伝送路推定用シーケンスに係わる構成や動作はデータ変調信号に影響されないため同じデータを繰り返して伝送する必要が無く、伝送効率を高く保つことができる。
【００６５】
（実施の形態７）
図８は、本発明の実施の形態７における無線受信装置のブロック図である。この無線受信装置はＯＦＤＭやウェーブレットなどのマルチキャリア変調信号に対応しており、周波数領域において伝送路推定やデータ復調を行うものである。
【００６６】
パケット信号を受信する際には、パケット信号に含まれるプリアンブル信号などを基に復調のタイミングを受信パケットに同期させるが、同期タイミングは雑音等の影響により受信パケット毎に異なる場合が多い。同期タイミングが異なると、周波数領域において推定した伝送路特性は周波数により異なる位相回転を持つようになる。本実施の形態は同期タイミングが異なる場合に対応する無線受信装置である。
【００６７】
図８において、図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００６８】
図８の無線受信装置は実施の形態２（図３）の無線受信装置において、蓄積部１２と平均部１３との間に位相差変化推定部３０と位相差変化補正部３１とを設けている。
【００６９】
蓄積部１２が出力する複数の伝送路推定用シーケンスはそれぞれ異なる位相回転をもつ。伝送路を経て雑音や干渉の影響を受けた伝送路推定用シーケンスのうち、最新である第ｋ番目に受信したものをｒｋとする。ｒｋは周波数成分を持つ行ベクトルである。蓄積部１２は最新と過去とを合わせてＬ個の伝送路推定用シーケンスを出力する。これらの伝送路推定用シーケンスを表す行ベクトルをｒｋ−Ｌ＋１、ｒｋ−Ｌ＋２、・・、ｒｋとすると、次の（式６）で表される。
【００７０】
ｒｋ−Ｌ＋１  ＝  ａｋ−Ｌ＋１［（ｓ１＋ｎｋ−Ｌ＋１，１）ｅｘｐ（ｊβｋ−Ｌ＋１ｆ１）
（ｓ２＋ｎｋ−Ｌ＋１，２）ｅｘｐ（ｊβｋ−Ｌ＋１ｆ２）
・・  （ｓＭ＋ｎｋ−Ｌ＋１，Ｍ）ｅｘｐ（ｊβｋ−Ｌ＋１ｆＭ）］
ｒｋ−Ｌ＋２  ＝  ａｋ−Ｌ＋２［（ｓ１＋ｎｋ−Ｌ＋２，１）ｅｘｐ（ｊβｋ−Ｌ＋２ｆ１）
（ｓ２＋ｎｋ−Ｌ＋２，２）ｅｘｐ（ｊβｋ−Ｌ＋２ｆ２）
・・  （ｓＭ＋ｎｋ−Ｌ＋２，Ｍ）ｅｘｐ（ｊβｋ−Ｌ＋２ｆＭ）］
：
ｒｋ        ＝  ［ｓ１＋ｎｋ，１
ｓ２＋ｎｋ，２
・・  ｓＭ＋ｎｋ，Ｍ  ］
（式６）
ここで、ａｋ−Ｌ＋１、ａｋ−Ｌ＋２、・・、ａｋ−１は周波数ずれによる位相ずれと利得制御による振幅ずれを表す、互いに異なった複素数である。これらは各パケット信号間の位相や振幅比を表す相対値であり、現在復調しようとしている最新のパケット信号に対応する比を表す数値である。ｆ１、ｆ２、・・、ｆＭは第１番目から第Ｍ番目の周波数の値である。ｓ１、ｓ２、・・、ｓＭは第１番目から第Ｍ番目の周波数に対する伝送路推定用シーケンスの値である。βｋ−Ｌ＋１、βｋ−Ｌ＋２、・・、βｋ−１は同期タイミングずれによる位相回転を表す実数である。これらは現在復調しようとしている最新のパケット信号に対する差を表す数値である。ｎｘ，ｙ（ｘ、ｙは整数）は、ｘ番目のパケットのｙ番目の周波数成分に対して受信信号に含まれる雑音や干渉である。
【００７１】
このまま平均した場合には、周波数ごとに伝送路推定用シーケンス間で異なる位相差をもつため、周波数によっては大きな位相差をもったまま平均が算出されるので理想的な値からの誤差が大きくなってしまう。
【００７２】
位相差変化推定部３０は各伝送路推定用シーケンスの各周波数成分が有する位相差変化βｘｆｙ（ｘ、ｙは整数、ｘは何番目のパケットか、ｙは何番目の周波数成分かを表す）を推定する。
【００７３】
具体的には次のように推定する。
【００７４】
現在復調しようとしているパケット信号に対応する伝送路推定用シーケンスはｒｋであるが、それ以外の伝送路推定用シーケンスで平均に用いようとするものをｒｘ（ｘはｋ−Ｌ＋１以上、ｋ−１以下の整数）とする。まず、ｒｘとｒｋの複素共役とを周波数ごとに乗算し、その乗算結果を局座標変換することにより位相差を求める。この位相差には雑音や干渉の影響があるため、この位相差を周波数に対して直線補間し、その直線の周波数に対する傾きを算出し、雑音や干渉の影響の少ないβｘを求める。直線補間する際には、ｒｘやｒｋの周波数ごとの要素の大きさを用いて重み付けしても良い。さらに雑音や干渉の影響の少ないβｘを求めることができる。つぎに、βｘに対して各周波数ｆｙを乗ずればβｘｆｙを推定することができる。
【００７５】
位相差変化補正部３１は位相差変化推定部３０が出力した位相差変化の推定値βｘｆｙをもとに（式６）に逆方向の位相差を与えて、位相差を補正する。結果として次の（式７）で表される行ベクトルｒ’ｋ−Ｌ＋１、ｒ’ｋ−Ｌ＋２、・・、ｒ’ｋを出力する。
【００７６】
ｒ’ｋ−Ｌ＋１  ＝  ａｋ−Ｌ＋１［ｓ１＋ｎｋ−Ｌ＋１，１
ｓ２＋ｎｋ−Ｌ＋１，２
・・  ｓＭ＋ｎｋ−Ｌ＋１，Ｍ］
ｒ’ｋ−Ｌ＋２  ＝  ａｋ−Ｌ＋２［ｓ１＋ｎｋ−Ｌ＋２，１
ｓ２＋ｎｋ−Ｌ＋２，２
・・  ｓＭ＋ｎｋ−Ｌ＋２，Ｍ］
：
ｒ’ｋ        ＝  ［ｓ１＋ｎｋ，１
ｓ２＋ｎｋ，２
・・  ｓＭ＋ｎｋ，Ｍ  ］
（式７）
（式７）は前述の（式１）と同じ形なので、平均部１３以降の動作は実施の形態２と同じである。
【００７７】
同期タイミングが異なる場合にも、実施の形態２と同様に、蓄積平均手段により伝送路推定用シーケンスの測定に対する雑音や干渉の影響を低減することができ、その伝送路推定用シーケンスを用いることにより正確な伝送路特性を得ることができ、その伝送路特性に基づくデータ復調の誤りを減らすことができる。また、伝送路推定用シーケンスに係わる構成や動作はデータ変調信号に影響されないため同じデータを繰り返して伝送する必要が無く、伝送効率を高く保つことができる。
【００７８】
なお、以上各実施の形態に述べた無線受信装置は、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現することもできる。これらは、個別に１チップ化されてもよいし、すべてまたは一部を含むように１チップ化されてもよい。
【００７９】
ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【００８０】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用しても良い。
【００８１】
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明にかかる無線受信装置は、雑音や干渉が存在する環境でも信頼性の高い通信ができ、無線ＬＡＮ装置等として有用である。また無線による画像および音声等の伝送用途にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施の形態１における無線受信装置のブロック図
【図２】無線受信装置が受信するパケット信号の説明図
【図３】本発明の実施の形態２における無線通信装置のブロック図
【図４】本発明の実施の形態３における無線通信装置のブロック図
【図５】本発明の実施の形態４における無線通信装置のブロック図
【図６】本発明の実施の形態５における無線通信装置のブロック図
【図７】本発明の実施の形態６における無線通信装置のブロック図
【図８】本発明の実施の形態７における無線通信装置のブロック図
【図９】蓄積平均手段の一変形を示すブロック図
【符号の説明】
【００８４】
１    アンテナ
２    ダウンコンバータ
３    同期部
４    データ部抽出部
５    データ復調部
６    時間周波数変換部
７    遅延部
８    干渉測定部
１０    伝送路推定手段
１１    シーケンス抽出部
１２    蓄積部
１３    平均部
１４    畳み込み演算部
１５    基準信号発生部
１６    乗算部
１７    時刻測定部
１８    時刻記録部
２０    パケット信号
２１    同期用プリアンブル
２２    伝送路推定用シーケンス
２３    データ変調信号
３０    位相差変化推定部
３１    位相差変化補正部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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